题目
有氧氧化时,1摩尔葡萄糖在三羧酸循环中产生A. 2摩尔GTPB. 6摩尔GTPC. 18摩尔GTPD. 24摩尔GTPE. 36摩尔GTP
有氧氧化时,1摩尔葡萄糖在三羧酸循环中产生
A. 2摩尔GTP
B. 6摩尔GTP
C. 18摩尔GTP
D. 24摩尔GTP
E. 36摩尔GTP
题目解答
答案
A. 2摩尔GTP
解析
考查要点:本题主要考查学生对三羧酸循环(TCA循环)中能量代谢的理解,特别是GTP的产生机制。
解题核心思路:
- 明确三羧酸循环的步骤:葡萄糖分解为丙酮酸后,进一步转化为乙酰-CoA进入循环,每分子葡萄糖生成2分子乙酰-CoA,因此循环运行两次。
- 定位GTP的产生环节:三羧酸循环中,琥珀酰-CoA转化为琥珀酸时,通过底物水平磷酸化生成1分子GTP。
- 计算总量:每次循环产生1分子GTP,两次循环共产生2分子GTP。
关键点:
- GTP仅在琥珀酰-CoA转化步骤产生,与ATP生成机制类似但数量较少。
- 氧化磷酸化产生的ATP不计入本题,题目限定在三羧酸循环本身。
三羧酸循环中GTP的生成过程
-
葡萄糖分解为丙酮酸:
葡萄糖在细胞质基质中经糖酵解生成2分子丙酮酸,随后进入线粒体转化为乙酰-CoA。 -
乙酰-CoA进入三羧酸循环:
每分子葡萄糖生成2分子乙酰-CoA,因此三羧酸循环运行两次。 -
关键步骤:琥珀酰-CoA→琥珀酸
在循环中,琥珀酰-CoA通过酶(琥珀酰-CoA合成酶)催化,将高能硫酯键的能量转移给GDP生成GTP:
$\text{琥珀酰-CoA} + \text{GDP} \xrightarrow{\text{酶}} \text{琥珀酸} + \text{GTP} + \text{CoA}$
每次循环产生1分子GTP。 -
总量计算:
由于循环运行两次,总GTP产量为:
$2 \, \text{次循环} \times 1 \, \text{GTP/次} = 2 \, \text{GTP}$